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摘要:以12个甜瓜高世代自交系为试验材料,采用NC-Ⅱ设计配制了36个杂交组合,对15个数量性状聚类并进行典型相关分析。结果表明:第I类性状中的干物质与第Ⅱ类性状中的中心可溶性固形物、维生素c、边部可溶性固形物关系密切。因此在甜瓜育种过程中可以通过对干物质的调控达到改变中心可溶性固形物、维生素C和边部可溶性固形物含量的目的。
关键词:甜瓜;数量性状;聚类;典型相关分析
近年来,随着杂种优势在南瓜、苦瓜、辣椒、白菜等园艺作物上的广泛利用,杂交甜瓜选育已成为改善甜瓜品质、提高甜瓜产量的重要方法。而甜瓜育种的目标性状多为数量性状,它们的遗传力有高有低,且又彼此存在不同程度的正负相关,如何对错综复杂的众多数量性状指标进行有效的综合选择,一直是育种工作者关注和面临的一个棘手问题。前人对甜瓜主要经济性状间关系的研究已有不少结论,但以往大多运用的是简单相关方法,着重探讨了产量构成因素对产量的作用。运用聚类与典型相关分析相结合的方法对甜瓜主要数量性状间关系的研究尚未见报道,笔者旨在运用聚类和典型相关分析方法,对甜瓜主要数量性状进行综合性分析和探讨,为甜瓜育种提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料与试验设计
以甜瓜12个高世代自交系亲本为试验材料,母本选用R-001、R-002、R-003、R-004、R-005、R-006,父本选用C-001、C-002、C-003、C-004、C-005、C-006.12份供试材料是各自独立的品系,由合肥江淮园艺研究所提供。各参试材料的果实性状见表1。
1.2 数据收集与统计分析方法
选取生长势一致的植株,每小区取样3株。中心可溶性固形物含量(XlO)、边部可溶性固形物含量(X14)用手持式折光仪测定,有机酸含量(XlS)用酸碱中和滴定法测定,维生素C含量(x12)测定采用分光光度计法,干物质(X1)烘干称质量测定,可溶性糖(X3)、游离氨基酸(x4)以及蛋白质含量(X2)分别用蒽酮比色法、茚三酮法及考马斯亮蓝法测定。用直尺测量果肉厚度(X9)、果实纵径(x7)及横径(x8),用游标卡尺测蔓粗(X11),用硬度计测定果实硬度(X13),称单果质量(x6),统计全生育期(x5)。本试验共测定甜瓜的15个数量性状,每个性状均取3次测定的平均值。聚类和典型相关分析均采用SASE91软件进行分析,信息保留量85%:用最短距离法进行聚类分析。
2 结果与分析
2.1 聚类结果分析
计算36个杂交组合后代的15个性状两两间的欧氏距离,根据距离值的大小,用最短距离法进行聚类,得聚类图(图1)。把15个性状分成3类,分类结果见表3。
从图l和表3可知,15个性状共聚成3类,其中干物质(X1。)、蛋白质含量(X2)、可溶性糖(X3)、全生育期(X5)、蔓粗(x11)、果实硬度(X13)聚成第I类:果肉厚度(X9)、中心可溶性固形物(X10)、维生素C含量(X12)、边部可溶性固形物(x14)聚成第Ⅱ类;游离氨基酸(x4)、单果质量(X6)、果实纵径(x7)、果实横径(X8)、有机酸含量(X15)聚成第Ⅲ类。
2.2 典型相关结果分析
2.2.1 第1类与第Ⅱ类性状间的典型相关分析第,I类与第Ⅱ类性状间的典型相关分析见表4。经计算和检验可以看出,第1类与第Ⅱ类性状间只有1个典型相关系数(O.7465)达到显著水平,典型变量所包含的信息量占所包含信息总量的64.27%。2对线性组合中的系数,其绝对值大小可反映该指标对 2组性状间相关的影响程度或所做贡献的大小,由此可见,第1类与第Ⅱ类性状间存在一定的相关性,性状组间的相关主要由那些载荷量较高的变量决定。在第1类与第Ⅱ类性状间的第1个典型变量(V1)组合中,干物质(X1,O.8465)的载荷量最高,果实硬度(X13,0.2084)的载荷量次之,其他的荷载量都较小。第2个典型变量(w1)组合中,中心可溶性固形物含量(x10,0.918O)的载荷量最高,维生素C-(X12,0.3281)和边部可溶性固形物(X14O.2568)的-荷载量较高,果肉厚度(x9,0.0534)的荷载量较小。表明在第I类与第Ⅱ类性状间干物质和中心可溶性固形物、维生素C、边部可溶性固形物含量的关系密切。干物质的提高对中心和边部可溶性固形物含量的增加有益,但在提高干物质的同时也要适当控制(调高)维生素C含量。因此可以通过对多个数量性状的同步选择,达到间接改良提高目标经济性状的目的。
2.2.2 第Ⅱ类与第Ⅲ类、第1类与第Ⅲ类性状间的典型相关分析第Ⅱ类与第Ⅲ类、第1类与第Ⅲ类性状间的典型相关分析分别见表5、6。
由表5、6可以看出,典型相关系数渐近的F值均没达到5%的显著水平,表明该2个典型相关系数所对应的2对典型变量之间的相关不具有显著性的意义,故从中得不到有显著性意义的2对典型变量的线性组合。
3 讨论与结论
在甜瓜杂交育种过程中,后代通常表现的都是两亲本的中间型,只有少数在某些性状上表现为超亲优势。但是,通过杂交可以将两亲本的性状综合,选育出品质性状好的杂交一代㈣。因此,如何协调各性状构成因素之间的关系,对于实现高产、优质、高效育种是十分重要的。在甜瓜性状遗传中,母本遗传或者双亲遗传的性状占大多数,因此在育种过程中,对亲本尤其是母本的选择尤为重要,严格筛选母本特异性状,对于缩短育种时间、节省人力物力、加快育种进程具有重要意义。
本试验通过聚类分析,将甜瓜15个性状分成3类,基本反映了性状间的遗传相关性。在以多个性状为目标的选择育种过程中,通过控制干物质含量,从而可以提高中心和边部可溶性固形物含量。通过典型相关分析得出的典型变量组合中,只提取了相关性较高的变量组,至于其他性状之间的最佳组合有待进一步研究。
参考文献
[1]李新峥,刘振威,孙丽.等.中国南瓜叶绿素含量的配合力与杂种优势分析.内蒙古农业大学学报,2009,30(2):78-81.
[2]刘政国,刘志敏,苦瓜营养品质性状杂种优势研究.北方园艺,20LO(10):50-52.
[3]袁俊水.辣椒杂种优势利用途径分析[J].辣椒杂志,2009(4):24-25
[4]孔艳娥,张蜀宁,李俊星,等.茎芥菜胞质四倍体不结球白菜雄
性不育系杂种优势利用研究[J].福建农业学报,20lO,25(2):179-182.
[5]吴高岭,宁德凤,徐尚忠.玉米多个数量性状的典型相关研究.湖北农学院学报,1998,18(1):12-16,
[6]辛建华,傅振清,应用灰色关联度分析甜瓜主要性状对产量的影响.石河子大学学报:自然科学版,200l,19(2):123-125.
[7]邹琪.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业出版社,2004:111-113.
[8]何照范,张迪清保健食品化学及检测[M].北京:轻工业出版社,1998:165-168
[9]黄燕,吴平SAS统计分析及应用[M].北京,机械工业出版社.2005:218-288.
[10]刘连杰,李淑敏,李松群,薄皮甜瓜与厚皮甜瓜杂交育种研究一
杂交一代优势表现及亲本配合力分析[J].中国西瓜甜瓜,1993(2):9-11.
[11]纪鹏,王洪义,陈克农,等.甜瓜品种不同杂交组合后代的表现.黑龙江八一农垦大学学报,2008,20(2):11-13.
关键词:甜瓜;数量性状;聚类;典型相关分析
近年来,随着杂种优势在南瓜、苦瓜、辣椒、白菜等园艺作物上的广泛利用,杂交甜瓜选育已成为改善甜瓜品质、提高甜瓜产量的重要方法。而甜瓜育种的目标性状多为数量性状,它们的遗传力有高有低,且又彼此存在不同程度的正负相关,如何对错综复杂的众多数量性状指标进行有效的综合选择,一直是育种工作者关注和面临的一个棘手问题。前人对甜瓜主要经济性状间关系的研究已有不少结论,但以往大多运用的是简单相关方法,着重探讨了产量构成因素对产量的作用。运用聚类与典型相关分析相结合的方法对甜瓜主要数量性状间关系的研究尚未见报道,笔者旨在运用聚类和典型相关分析方法,对甜瓜主要数量性状进行综合性分析和探讨,为甜瓜育种提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料与试验设计
以甜瓜12个高世代自交系亲本为试验材料,母本选用R-001、R-002、R-003、R-004、R-005、R-006,父本选用C-001、C-002、C-003、C-004、C-005、C-006.12份供试材料是各自独立的品系,由合肥江淮园艺研究所提供。各参试材料的果实性状见表1。
1.2 数据收集与统计分析方法
选取生长势一致的植株,每小区取样3株。中心可溶性固形物含量(XlO)、边部可溶性固形物含量(X14)用手持式折光仪测定,有机酸含量(XlS)用酸碱中和滴定法测定,维生素C含量(x12)测定采用分光光度计法,干物质(X1)烘干称质量测定,可溶性糖(X3)、游离氨基酸(x4)以及蛋白质含量(X2)分别用蒽酮比色法、茚三酮法及考马斯亮蓝法测定。用直尺测量果肉厚度(X9)、果实纵径(x7)及横径(x8),用游标卡尺测蔓粗(X11),用硬度计测定果实硬度(X13),称单果质量(x6),统计全生育期(x5)。本试验共测定甜瓜的15个数量性状,每个性状均取3次测定的平均值。聚类和典型相关分析均采用SASE91软件进行分析,信息保留量85%:用最短距离法进行聚类分析。
2 结果与分析
2.1 聚类结果分析
计算36个杂交组合后代的15个性状两两间的欧氏距离,根据距离值的大小,用最短距离法进行聚类,得聚类图(图1)。把15个性状分成3类,分类结果见表3。
从图l和表3可知,15个性状共聚成3类,其中干物质(X1。)、蛋白质含量(X2)、可溶性糖(X3)、全生育期(X5)、蔓粗(x11)、果实硬度(X13)聚成第I类:果肉厚度(X9)、中心可溶性固形物(X10)、维生素C含量(X12)、边部可溶性固形物(x14)聚成第Ⅱ类;游离氨基酸(x4)、单果质量(X6)、果实纵径(x7)、果实横径(X8)、有机酸含量(X15)聚成第Ⅲ类。
2.2 典型相关结果分析
2.2.1 第1类与第Ⅱ类性状间的典型相关分析第,I类与第Ⅱ类性状间的典型相关分析见表4。经计算和检验可以看出,第1类与第Ⅱ类性状间只有1个典型相关系数(O.7465)达到显著水平,典型变量所包含的信息量占所包含信息总量的64.27%。2对线性组合中的系数,其绝对值大小可反映该指标对 2组性状间相关的影响程度或所做贡献的大小,由此可见,第1类与第Ⅱ类性状间存在一定的相关性,性状组间的相关主要由那些载荷量较高的变量决定。在第1类与第Ⅱ类性状间的第1个典型变量(V1)组合中,干物质(X1,O.8465)的载荷量最高,果实硬度(X13,0.2084)的载荷量次之,其他的荷载量都较小。第2个典型变量(w1)组合中,中心可溶性固形物含量(x10,0.918O)的载荷量最高,维生素C-(X12,0.3281)和边部可溶性固形物(X14O.2568)的-荷载量较高,果肉厚度(x9,0.0534)的荷载量较小。表明在第I类与第Ⅱ类性状间干物质和中心可溶性固形物、维生素C、边部可溶性固形物含量的关系密切。干物质的提高对中心和边部可溶性固形物含量的增加有益,但在提高干物质的同时也要适当控制(调高)维生素C含量。因此可以通过对多个数量性状的同步选择,达到间接改良提高目标经济性状的目的。
2.2.2 第Ⅱ类与第Ⅲ类、第1类与第Ⅲ类性状间的典型相关分析第Ⅱ类与第Ⅲ类、第1类与第Ⅲ类性状间的典型相关分析分别见表5、6。
由表5、6可以看出,典型相关系数渐近的F值均没达到5%的显著水平,表明该2个典型相关系数所对应的2对典型变量之间的相关不具有显著性的意义,故从中得不到有显著性意义的2对典型变量的线性组合。
3 讨论与结论
在甜瓜杂交育种过程中,后代通常表现的都是两亲本的中间型,只有少数在某些性状上表现为超亲优势。但是,通过杂交可以将两亲本的性状综合,选育出品质性状好的杂交一代㈣。因此,如何协调各性状构成因素之间的关系,对于实现高产、优质、高效育种是十分重要的。在甜瓜性状遗传中,母本遗传或者双亲遗传的性状占大多数,因此在育种过程中,对亲本尤其是母本的选择尤为重要,严格筛选母本特异性状,对于缩短育种时间、节省人力物力、加快育种进程具有重要意义。
本试验通过聚类分析,将甜瓜15个性状分成3类,基本反映了性状间的遗传相关性。在以多个性状为目标的选择育种过程中,通过控制干物质含量,从而可以提高中心和边部可溶性固形物含量。通过典型相关分析得出的典型变量组合中,只提取了相关性较高的变量组,至于其他性状之间的最佳组合有待进一步研究。
参考文献
[1]李新峥,刘振威,孙丽.等.中国南瓜叶绿素含量的配合力与杂种优势分析.内蒙古农业大学学报,2009,30(2):78-81.
[2]刘政国,刘志敏,苦瓜营养品质性状杂种优势研究.北方园艺,20LO(10):50-52.
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性不育系杂种优势利用研究[J].福建农业学报,20lO,25(2):179-182.
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[7]邹琪.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业出版社,2004:111-113.
[8]何照范,张迪清保健食品化学及检测[M].北京:轻工业出版社,1998:165-168
[9]黄燕,吴平SAS统计分析及应用[M].北京,机械工业出版社.2005:218-288.
[10]刘连杰,李淑敏,李松群,薄皮甜瓜与厚皮甜瓜杂交育种研究一
杂交一代优势表现及亲本配合力分析[J].中国西瓜甜瓜,1993(2):9-11.
[11]纪鹏,王洪义,陈克农,等.甜瓜品种不同杂交组合后代的表现.黑龙江八一农垦大学学报,2008,20(2):11-13.